Вещательные процессоры: основные функции и модели Omnia

Начинаем рассказывать о вещательных процессорах: что это такое, для чего они нужны и продукция каких производителей наиболее интересна.

В современной радиовещательной студии одно из основных устройств — вещательный процессор. Он предназначен для осуществления динамической обработки аудиопотоков при эфирном, цифровом или интернет-вещании радиостанции. То есть, процессор должен выравнивать уровни сигналов, приходящих к нему от разных источников, сводя их к заранее установленным параметрам (пресетам, от английского «preset» — предустановка) в процессе трансляции. Упрощенно — процессор обрабатывает сигнал таким образом, чтобы он понравился целевой аудитории (слушателям), однако при этом строго поддерживает технические требования к параметрам сигнала, звучащего в эфире.

Обо всем этом и о том, на что обратить внимание при его выборе для радиостанции, пойдет речь далее.

Виды процессоров

Вещательные процессоры по воплощению могут быть программными и аппаратными. Первые представляют собой программное решение на базе компьютера, а физические — это отдельное устройство. У каждого вида аудиопроцессоров есть свои преимущества и недостатки.

Определяясь с выбором для радиостанции, не следует забывать, что радиовещание — прежде всего бизнес, а он должен приносить доход (а не только тешить тщеславие владельца лицензии). И если крупные сетевые радиостанции в регионах могут позволить себе при оснащении солидные расходы, то небольшие вещатели (городского или районного масштабов) вынуждены тщательно просчитывать финансовые затраты на оборудование. С учетом этого программные решения значительно дешевле аппаратных устройств. В самом крайнем случае иногда используются бесплатные версии программ, естественно, с ограниченной функциональностью, но даже они помогут нормализовать сигналы в период становления радиостанции и обретения источников финансирования.

Как это устроено

Ранее проблема регулировки уровня сигнала решалась вручную, то есть ориентиром для звукорежиссера служили показания измерителя уровня. Однако зачастую уровень все-таки зашкаливал (или иначе — заходил в «красный сектор»). Вот отсюда и родилась идея — автоматизировать этот процесс.

Технологию в упрощенном виде можно охарактеризовать несколькими терминами: компрессирование, суммирование, лимитирование и ограничение амплитуды. За этими терминами скрываются сложнейшие процессы: например, вначале осуществляется стабилизация среднего значения уровня, за это отвечает автоматический регулятор уровня (AGC).

На этапе компрессирования сигнал делится на несколько полос, одновременно увеличивается среднее значение его уровня. Перед лимитированием сигнал еще раз делится на полосы — казалось бы, зачем?

Оптимальные значения для компрессирования и лимитирования разные, поэтому частоты разделения полос выбираются в каждом отдельном случае, чтобы уменьшить заметность искажений, вносимых при обработке. Затем полосы складываются, сигнал лимитируется и ограничивается по уровню. В реальности технологии обработки сигналов значительно сложнее.

Что касается аппаратных решений, то сейчас в мире сложилась такая ситуация, что электронная начинка разных изготовителей стоит на втором плане, тогда как на первый план вышли как раз технологии и алгоритмы обработки звука. Однако при этом производители обязаны свято соблюдать рекомендации ITU BS-412 (в них речь идет о девиации FM-сигнала и подобных технических параметрах).

У каждой фирмы-производителя есть свои программные «ноу-хау» обработки звука, и охраняются они от конкурентов весьма строго. Наиболее известные производители аудиопроцессоров: The Telos Alliance, США (торговая марка Omnia), Orban Labs Inc. из США (торговая марка OPTIMOD), Axel Technology SRL, Италия (торговая марка Falcon), болгарская DEVA Broadcast Ltd. (торговая марка DEVA), BW Broadcast Ltd., Великобритания (торговая марка Encore) и так далее.

Аппаратные модели: вещательные процессоры Omnia и их функции

В разработке и изготовлении «железячных» решений есть свои законодатели мод: начнем с устройств, представляемых группой компаний Telos Alliance, штаб-квартира которой находится в США. Группа состоит из шести брендов: Telos Systems, Omnia Audio, Axia Audio, Linear Acoustic, 25-Seven Systems и Minnetonka Audio. У каждого из брендов своя богатая история, но мы остановимся только на процессорах: все они идут под торговой маркой Omnia.

Линейка выпускаемых моделей охватывает большой спектр — от традиционного АМ-вещания до популярных в последнее время цифровых видов трансляций DAB+, HD-radio и так далее.

1Бюджетные решения

Один из популярнейших аппаратов в свое время, которая производила компания — Omnia One FM. Он относится ко второму поколению процессоров. Этот довольно компактный по сравнению с последующими моделями прибор с чрезвычайно привлекательной ценой (ее можно назвать «бюджетной»). Это полноценный процессор для FM-вещания. В его состав входит четырехполосный лимитер, встроенный стереокодер, амплитудный ограничитель, а также веб-интерфейс для управления процессором по сети через Ethernet, порт Liveware (технология передачи звука для работы в сетях IP-аудио), аналоговые и цифровые (AES/EBU) входы и выходы, вход SCA, два MPX-выхода и так далее. На лицевой панели прибора находятся гнездо для наушников, регулятор уровня громкости наушников, многофункциональный переключатель для управления режимами процессора, индикатор уровня и LCD-дисплей.

Omnia One FM / Фото: Telos Alliance

FM-процессор Omnia One FM, помимо вышеперечисленного, оснащен детектором тишины (отсутствия сигнала). При этом аварийный коммутатор позволяет выбрать основной и резервный источники сигнала (аналоговый или цифровой AES/EBU) и осуществляет автоматическое переключение на резервный источник в случае пропадания основного сигнала. Для процессоров в спецификациях указывается еще много технических параметров: частота дискретизации, разделение каналов, уровень выходного сигнала и так далее. Мы специально уделили внимание этому «бюджетному» варианту аудиопроцессора, чтобы сравнить следующие в линейке модели с ним.

2Средний ценовой диапазон

Omnia 7 FM — более продвинутый вариант даже в базовой комплектации. Здесь есть возможность работы в FM или в цифровом радио (опционально потоковое вещание/кодирование HD-радио или DAB+). Здесь появилась технология Undo, которая удаляет искажения, внесенные в процессе некачественного мастеринга. Ее разработал сотрудник Omnia Audio Лейф Клейссон: ныне по умолчанию опция встроена во многие вещательные процессоры этой марки. Если модель Omnia FM умещалась в форм-факторе 1U (одноюнитовый, от английского «unit», единица высоты оборудования), то седьмая модель умещается в форм-факторе 2U, то есть она больше в размерах.

Undo помогает восстанавливать чрезмерно «пережатые» в процессоре обработки мастеринг-инженерами записи, когда в попытке увеличить громкость исходного материала в запасе остается всего 1 — 2 децибела динамического диапазона. При помощи алгоритмов поврежденный материал восстанавливается еще до последующей обработки его в аудиопроцессоре. Это дает возможность Omnia 7 FM (и последующим моделям) работать с более чистым и динамичным исходным аудиосигналом.

Еще одна технология — клиппирование (от англ. сlipping или clip — обрезание, отсечение). В этом случае клипер находит и маскирует искажения, вносимые аппаратурой при записи сигнала. Клиппирование — заключительный этап в технологической цепочке обработки сигнала для FM-вещания. Как правило, оно проводится над выходным стереосигналом, где решается классический компромисс «громкий звук против чистого звука».

Детектор «чистого голоса» обнаруживает речь: в этом случае применяется соответствующая обработка для улучшения звучания голоса и его разборчивости. С помощью программного обеспечения можно обеспечить удаленное управление аудиопроцессором с компьютера или планшета, подключенных к локальной сети.

Omnia 9 FM/AM / Фото: Telos Alliance

Omnia 9 FM/AM с двойным коммутированием блока питания (типоразмер 3U) может использоваться как для работы на АМ-радиостанции, так и в FM. Имеет независимый выход Studio Output с низкой задержкой, при помощи которого можно контролировать сигнал практически во всех точках ввода, обработки и вывода при помощи встроенного цифрового осциллографа, анализатора спектра FFT и анализатора реального времени (RTA). Таким образом, на экране можно увидеть то, что вы слышите.

3Флагман

Omnia 11 FM по праву может считаться топовой моделью линейки. Может поставляться для обработки сигналов FM + HD/DRM с отдельными трактами. Она имеет аналоговые и цифровые AES/EBU (с внешним синхронизирующим вводом) и Livewire входы/выходы. Лицевая панель выполнена в виде полноцветного сенсорного 10,5 дюймового дисплея, имеет web-интерфейс для полного дистанционного управления через Ethernet или встроенный Wi-FI.

Omnia 11 FM / Фото: Telos Alliance

Прибор может в удаленном режиме управляться через любой веб-браузер. Гнездо подключения наушников выполнено с программным обеспечением для возможности прослушивания сигнала на всех стадиях обработки. Корпус имеет размеры 4U, обладает системой охлаждения конструкции.

4Новые разработки

В прошлом году Omnia отмечала свое 20-летие, к этому юбилею был приурочен выход нового процессора Omnia VOLT. Модель была продемонстрирована выставке NAB-2017. Судя по ценнику аппарата, его стоимость сопоставима с рассмотренной ранее Omnia One FM. Вероятно, этот юбилейный аппарат и идет на замену историческому «бюджетнику», ибо другие рассмотренные нами модели стоят значительно дороже.

Итак, Omnia VOLT при малых размерах (1U) получила интересное нововведение — функцию QuickTweak. Это новшество дает возможность пользователю за несколько минут добиться «своего» звучания. Не устраивают встроенные пресеты — можно с фронтальной панели процессора настроить звучание так, как душа пожелает. А затем сохранить пользовательские установки на будущее. Кроме того, в аппарате присутствуют функции Stereo Enhancer и Vocal Enhance — они предназначены для изменения и обогащения стереоэффекта звука: не присутствовали в предыдущих процессорах данной серии.

Omnia VOLT / Фото: Telos Alliance

У Omnia VOLT пять отдельных синхронизированных лимитеров, обеспечивающих защиту от перемодуляции, и регулируемый динамический клиппер для басового диапазона. Его разработал Фрэнк Фотти, своего рода легенда в области звука. Интерес представляет также функция Dry Voice, которая идеально подойдет FM-вещателям с преобладанием разговорной тематики. Процессор при этом позволяет избежать искажений при переходе с музыки на голос ведущего.

На лицевой панели прибора находятся разъем для наушников, управление уровнем громкости наушников, многофункциональный переключатель для управления процессором, индикаторы уровней и LCD-дисплей. Удаленное управление процессором осуществляется через Ethernet. Интересно, что аппарат обладает низким выделением мощности, что позволило отказаться от вентиляторов для охлаждения — его можно установить в любом месте, даже вблизи микрофона.